‘Beter laat dan nooit’ zo luidt het spreekwoord. En dat geldt ook voor de nieuwe grafische kaarten van NVIDIA. Ruim een half jaar na de introductie van AMD’s Radeon HD 5000-serie beschikt NVIDIA met de GeForce GTX 470 en 480 nu ook over grafische kaarten die DirectX 11 ondersteunen.
Dit artikel bestaat uit vier pagina’s:
Pagina 1 (deze pagina): Inleiding; Fermi-architectuur; Indeling
Pagina 2: Aansluitingen; Tessellation; Rekenkracht
Pagina 3: 3D Surround; Minimum frames per seconde; Temperatuur
Pagina 4: Conclusie; Benchmarkresultaten; Specificaties
Net als in het verleden introduceert NVIDIA eerst twee high-end gpu’s. In een later stadium zullen er ook mid-range en budget grafische kaarten met DirectX 11 worden uitgebracht. We vergelijken beide kaarten met de twee topmodellen van AMD, de Radeon HD 5870 en 5970. Wat heeft NVIDIA te bieden? En vooral: kunnen de NVIDIA-kaarten meer dan wat AMD al een half jaar kan?
De GeForce GTX 480 in volle glorie, ondanks de krachtige en efficiënte koeling bereikt de gpu erg hoge temperaturen.
Fermi-architectuur
De gpu’s van de GeForce GTX 470 en 480 zijn gebaseerd op de GF100-chip. De architectuur achter deze gpu heet Fermi. De ontwikkeling van deze architectuur heeft langer geduurd dan gewenst, maar dat neemt niet weg dat het een indrukwekkend staaltje techniek is. De GF100-gpu bevat maar liefst drie miljard transistors. Ter vergelijking: de Cypress-gpu, die we terug vinden op de Radeon HD 5870, heeft er 2,15 miljard. NVIDIA is met de GF100-gpu overgestapt van 55 nm naar een 40 nm procedé. Desondanks is de GF10-gpu met maar liefst 529 mm² een enorme chip. De Cypress-gpu van AMD heeft een oppervlakte van 334 mm². De nadelen van zo’n grote gpu zijn voornamelijk de productiekosten en de grotere kans op problemen bij het productieproces. Dit is een van de redenen dat de komst van de nieuwe NVIDIA-gpu is vertraagd.
De Fermi-architectuur is geheel opnieuw ontwikkeld en de gpu ondersteunt niet alleen volledig DirectX 11, maar is ook volledig geschikt gemaakt om als GPGPU (General Purpose GPU) dienst te doen. Met de vorige generatie was dit ook al mogelijk, maar deze keer heeft NVIDIA dit aspect als basis genomen en van daaruit verder gewerkt. De gpu is voor meer dingen in te zetten dan alleen voor het renderen van grafische objecten. Denk hierbij aan videobewerking, berekenen van physics of kunstmatige intelligentie in games. De mogelijkheden zijn bijna onbegrensd. NVIDIA noemt om deze reden de shader-processors voortaan CUDA-cores. De CUDA-Cores zijn aan te sturen met hun eigen CUDA-programmeer¬omgeving, DirectCompute (DirectX 11) en OpenCL.
Indeling
De GF100 gpu bestaat uit 16 Streaming Multiprocessors (SM). Elke SM bestaat weer uit 32 shader-processors, of CUDA-Cores. Totaal heeft een GF100 gpu 512 cores. Op een GeForce GTX 480 zijn er van de 16 SM’s 15 actief (goed voor 480 cores) en op de gpu van de GTX 470 zijn er 14 ingeschakeld (448 cores). Dit betekent dat NVIDIA in theorie nog een krachtigere grafische kaart zou kunnen uitbrengen met alle 16 SM’s actief, om zo de volledige 512 cores te gebruiken. De CUDA-cores kunnen niet één op één met AMD’s shader-processors worden vergeleken. Dat de Radeon HD 5870 beschikt over 1600 shader-processors wil niet zeggen dat deze per definitie sneller is dan de GTX 480 met zijn 480 CUDA-cores.
Aansluitingen
De kaarten ondersteunen niet alleen DVI en HDMI, maar ook DisplayPort. Vreemd genoeg heeft NVIDIA ervoor gekozen om de kaarten hier standaard niet mee uit te rusten. In plaats daarvan heeft de -GeForce GTX 470 en 480 twee Dual-Link DVI- en een mini-HDMI-aansluiting. Voor mini-HDMI hebt u een verloopstuk nodig om gebruik te kunnen maken van normale HDMI. Fabrikanten kunnen ervoor kiezen de kaarten alsnog te voorzien van DisplayPort. De ¬GeForce GTX 470 en 480 bieden met Pure Video 4 ook ondersteuning voor achtkanaals ongecomprimeerd LPCM-geluid. Helaas ontbreekt de directe doorvoer van Dolby TrueHD & DTS-HD Master Audio. AMD kan dit wel met de Radeon HD 5000-serie.
De GeForce GTX 470 van Point of View beschikt over twee Dual-Link DVI en een mini-HDMI, helaas ontbreekt er een DisplayPort.
Tessellation
In een eerder artikel over de Radeon HD 5870 hebben wij uitgebreid de vernieuwingen van DirectX 11 besproken, waaronder tessellation. Deze techniek zorgt voor veel meer reliëf in een 3D-omgeving en maakt spellen op deze manier een stuk realistischer. De verwachting is dat tessellation veelvuldig in DirectX 11-games zal worden gebruikt. In games als Metro 2033, Dirt 2 en S.T.A.L.K.E.R: Call of Pripyat wordt tessellation al ingezet. NVIDIA en AMD hebben elk hun eigen methode voor het berekenen. De Radeon HD 5000-serie gebruikt voor zijn gpu’s een speciale tessellation-eenheid. Deze unit zit op elke gpu in de serie, dit betekent dat elke gpu in theorie even snel is in het berekenen van tessellation. NVIDIA pakt het op een andere manier aan. De GF100-gpu beschikt over een PolyMorph Engine, die gebruikmaakt van de CUDA-cores voor de berekening van tessellation, met een maximum van 25 procent van de capaciteit. Hoe meer cores de gpu heeft, hoe sneller het berekenen van tessellation gaat.
Tessellation zorgt onder andere voor realistischer water, reliëf in aarde en meer detail bij ronde objecten.
Rekenkracht
Beide technieken hebben voor- en nadelen. Als een game grafisch al erg zwaar is en ook nog eens veelvuldig gebruikmaakt van Tessellation, zou de methode van NVIDIA in de problemen kunnen komen. Er kan dan de situatie ontstaan dat er niet genoeg rekenkracht overblijft om zowel tessellation als de rest van de game te berekenen. Daar staat tegenover dat als een game veel tessellation gebruikt en voor de rest niet al te zwaar is, de methode van AMD weer zwakker is. De Radeon HD 5870 zal alle berekeningen moeten doen met slechts de aanwezige tessellation-unit en krijgt hierbij geen hulp van de shader-processors. De GeForce GTX 480 zal in deze situatie 25 procent van zijn cores kunnen gebruiken voor tessellation, wat een stuk krachtiger is dan de enkele tessellation unit op de Radeon HD 5870.
Om aan te kunnen tonen wat het verschil is tussen de twee methodes, draaien we de Heaven 2.0-benchmark. Zonder tessellation haalt de GTX 480 62,7 frames per seconde (fps) in deze benchmark. Zodra we extreme tessellation-optie activeren, zakt dit terug naar 38,9 fps. Bij de HD 5970 zien we het aantal fps van 83,8 (zonder tessellation) naar 34,2 (extreme tesselation) gaan. Hier is duidelijk het voordeel van NVIDIA’s methode te zien. De tijd zal het leren welke methode voor tessellation het beste is. Dit ligt puur aan de hoeveelheid games met tessellation en in hoeverre zij deze technologie inzetten.
3D Surround
Met NVIDIA 3D Vision was het al mogelijk om in combinatie met een GeForce grafische kaart en een 120Hz beeldscherm in 3D te gamen. Met de komst van de ForceWare 256-drivers komt hier NVIDIA 3D Vision Surround bij. Aangezien dit een softwareoplossing is, is dit ook mogelijk met de vorige generatie GeForce-kaarten. Als er gebruik wordt gemaakt van twee GeForce-kaarten in SLI, is het mogelijk om met drie schermen tegelijk 3D-beeld weer te geven. Drie of zelfs zes schermen tegelijk aansturen op een grafische kaart is met NVIDIA niet mogelijk. U hebt daar toch echt de Eyefinity-techniek van de AMD Radeon HD 5000-serie voor nodig. Overigens bieden de Catalyst 10.6-drivers (die eind juni verschijnen) voor de Radeon HD 5000-serie ook 3D-beeld.
Minimum frames per seconde
Bij het testen van grafische kaarten kijken we naar het gemiddeld aantal frames per seconde (fps). Hoe hoger het aantal fps, hoe vloeiender het spelen van de game verloopt. Een ander aspect is het minimum aantal fps en ook hier hebben we op gelet. Het minimum aantal fps komt naar voren in het zwaarste gedeelte van een game. Als in een zware scène het aantal fps onder de 25 komt, zal dat tijdens het gamen goed te merken zijn. Dan speelt alles net niet meer lekker vloeiend en voelt het spel ‘stroperig’ aan.
Opvallend is dat de nieuwe kaarten van NVIDIA juist hier erg sterk in zijn. In de testresultaten zien we dat zelfs de Radeon HD 5970 steekjes laat vallen, terwijl de GeForce GTX 480 nog steeds een acceptabel minimum aantal fps heeft. Vooral bij Far Cry 2, Crysis Warhead en BattleForge is dit erg goed te zien. Gedeeltelijk komt dit door de beschikbare hoeveelheid grafische geheugen, maar het is helaas niet zo dat een Radeon HD 5870 met 2 GB dit prestatieverschil overbrugt.
Temperatuur
De temperatuur van de nieuwe NVIDIA gpu’s is erg hoog, zelfs de GeForce GTX 470 komt boven de 90 graden uit in onze stresstest. Twee GeForce GTX 480-kaarten in SLI spannen de kroon: de temperatuur van de bovenste kaart in deze opstelling wordt maar liefst 106 graden! Waterkoeling is dus serieus het overwegen waard. Niet alleen voor de temperatuur, maar ook voor de geluidsopbrengst. De GeForce GTX 480 begint behoorlijk te blazen als de temperatuur zo hoog oploopt. Ook de Radeon HD 5970 is niet bepaald stil te noemen. Verder is ook het energieverbruik niet mals, en hebt u een krachtige voeding nodig.
Conclusie
De GeForce GTX 470 en 480 hebben op zich laten wachten, maar zijn de moeite waard. De GeForce GTX 480 scoort niet alleen hoog wat betreft het gemiddeld aantal fps, maar ook bij het minimum aantal fps. Daar staat wel tegenover dat de kaart behoorlijk prijzig is, erg heet wordt, een hoog energieverbruik heeft en luidruchtig is. Kunt u met deze beperkingen leven, dan haalt u met de GeForce GTX 480 simpelweg de snelste single gpu grafische kaart van dit moment in huis. De GeForce GTX 470 kampt in mindere mate met dezelfde problemen als de GeForce GTX 480. Een bijkomend nadeel is dat de prijs van de kaart op het moment van schrijven boven die van de Radeon HD 5870 ligt. Dan gaat onze voorkeur naar de HD 5870. De keuze tussen de GTX 480 en HD 5970 is lastiger. De dual gpu kaart van AMD is over het algemeen sneller en niet veel duurder. Daar staat tegenover dat de kaart afhankelijk is van twee gpu’s en in sommige gevallen lagere minimum aantal fps heeft als de GeForce GTX 480. NVIDIA en AMD houden grafische kaarten interessant. Het wachten is nu op een betere leverbaarheid en de daarop volgende prijsverlaging.
NVIDIA GeForce GTX 480
Straatprijs € 550,-
Oordeel 9/10
Pluspunten
DirectX 11 ondersteuning
Snelste grafische kaart met één gpu
Goed resultaat minimum fps
Minpunten
Prijs
Energieverbruik
Temperatuur gpu
Point of View GeForce GTX 470
Straatprijs € 390,-
Oordeel 8/10
Pluspunten
DirectX 11 ondersteuning
Goede prestatie in games
Goed resultaat minimum fps
Minpunten
Prijs/prestatieverhouding
Energieverbruik
Benchmarkresultaten
Specificaties
Gebruikte apparatuur
Beeldscherm Dell UltraSharp U2711 (27”, 2560 x 1440)
Processor Intel Core i7-965 @ 3,6 GHz (turbo mode 3,75GHz)
Moederbord Asus Rampage II Gene (Intel X58 chipset)
Geheugen Kingston 6 GB DDR3 1600 MHz (KHX1600C8D3K3/6GX)
Optisch station LG GGC-H20N-L
Harde schijf Western Digital Velociraptor 300GB, 10.000 RPM
Energiemeter Voltcraft Energy Monitor 3000
Besturingssysteem Windows 7 Home Premium (64 bit)